Donnerstag, 14 Juni 2018 13:05

NAAKE, S.D. (2001)

Untersuchungen zur Nahrungsaufnahme und Thermoregulation von Nashornleguanen (Cyclura cornuta).

Diplomarbeit

87 Seiten

Math.-Nat. Fakultät, Universität zu Köln
Leitung: Prof. Dr. G. Nogge
Zoo Köln

Zusammenfassung:

Nashornleguane (Cyclura cornuta) sind stark bedroht und ihre Nachzucht in Zoologischen Gärten war bisher nur selten erfolgreich. Über die Biologie dieser Art, die auf Hispaniola beheimatet ist, ist nur wenig bekannt. Diese Arbeit sollte helfen die Haltungsbedingungen im Kölner Zoo zu beurteilen. Das Hauptinteresse galt dabei der Ernährungssituation und der Möglichkeit zur Thermoregulation. Zusätzlich wurde die soziale Struktur der gruppe untersucht. Die Nahrungsaufnahme wurde für drei Focustiere bestimmt. Die Thermoregulation ist mittels Oberflächentemperaturmessungen untersucht worden. Ausserdem wurde die Nutzung der Wärmelampe protokolliert. Die Gehegenutzung wurde mit Scans in 15 min Intervallen festgehalten. Zur Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit wurden Datenlogger im Terrarium angebracht.

In der Gruppe liegt eine Rangordnung vor, die schon über lange Zeit stabil und stark ausgeprät ist. Ungewöhnlicher Weise verteidigt ein Weibchen zudem ein Revier gegen die anderen Weibchen. Normalerweise existieren Rangordnung und Revierbildung nicht nebeneinander. Es ist auch ungewöhnlich, dass sich das Weibchen in ihrem Revier nicht gegen den Bock durchsetzen kann. Deshalb wurde die Hypothese aufgestellt, dass das gesamte Terrarium das Revier des Bockes ist, in dem er Weibchen duldet aber über diese dominant ist. Die Weibchen bilden ihrerseits eine Rangordnung aus mit Tendenz zur Bildung kleinerer Territorien. Um diese Hypothese zu testen bedarf es mehrerer Gruppen in Terrarien, in denen die Möglichkeit zur Bildung von territorien geschaffen und wieder aufgehoben werden kann. Es kann unter den gegebenen Umständen keine Aussage über die Ressourcenverteilung unter Männchen gemacht werden.

Die Rangordung hat einen starken Einfluss auf die Nutzung der Wärmelampen. Die Temperatur des rangniedersten Weibchens (Tier C) ist im Sommer erst am Nachmittag auf höhere Werte gestiegen, während die anderen Tiere ihre Oberflächentemperatur herunter-reguliert haben. Die Temperatur des Tieres D verläuft zwar ähnlich aber tiefer als die der beiden ranghöchsten Tiere A und B.

Die ranghöchsten Tiere bevorzugen die beiden starken Wärmelampen β und ​ε. Die Nestverteidung eines Weibchens kann jedoch grossen Einfluss auf die Nutzung des Terrariums und bestimmter Ressourcen haben. So hatten auch die beiden ranghohen Tiere während der Brutpflege von Weibchen D keinen Zugang zu der Wärmelampe ε. Die Tiere A, B und C mussten sich auf eine Hälfte des Terrariums zurückziehen, wodurch der soziale Druck unter ihnen gestiegen ist.

Die soziale Struktur hat auch Einfluss auf die Futteraufnahme. Es müssen ausreichend Futterplätze an geeigneten Stellen hinter Sichtbarrieren eingerichtet werden, damit auch die rangniederen Tiere ungestört fressen können. Wie ein Experiment zeigte, ist die Situation zur Fütterungszeit entspannter, wenn der Bock als erster Futter erhält.

Bei dem rangniedersten Tier C entwickelte sich im Laufe der Sommerfütterung eine Sandkoprostase. Dies wurde auf die Fütterungsmethode (der Löwenzahn wurde auf den Sand gelegt) zurückgeführt. Um eine erneute Sandkoprostase zu vermeiden, könnten Futterkörbe im Terrarium angebracht werden, aus denen die Tiere den Löwenzahn aufnehmen können. Auch im Sinne eines behavioural enrichments ist eine solche Form der Fütterung sinnvoll, weil die Tiere wahrscheinlich länger mit der Nahrungsaufnahme beschäftigt sind.
die Aufnahme von Vitaminen und Mineralstoffen kann schlecht beurteilt werden, weil keine eigenen Analysen erfolgt sind und wenige z.T. wiedersprüchliche Informationen über den Bedarf von Reptilien in der Literatur zu finden sind. Die gegenwärtige Ernährung scheint jedoch nicht defizitär zu sein. Die juvenilen Nashornleguane werden wie die adulten gefütter und zeigen keine Mangelerscheinungen. Auch Hypervitaminosen scheinen nicht vorzuliegen. Im Winter sollte jedoch die Supplementierung für die adulten Tiere von knapp 2g auf 0.8g Vitakalk pro Tier und Tag reduziert werden, weil sonst die Kalziumaufnahme über der in der Literatur angegebenen Toleranzschwelle liegt. Auch Phosphat liegt oberhalb des Optimalbereichs aber noch innerhalb der angegebenen Toleranz. Zu viel Kalzium in der Nahrung kann zu sekundärem Mangel an Zink, Kupfer und Jod  und zu Verkalkungen führen. Das Ca/P- Verhältnis ist im Löwenzahn und in der Winterfütterung im optimalen Bereich.

Auch bezüglich des Nährstoff- und Energiebedarfs der Tiere liegen wenig Informationen vor. Der Rohfasergehalt der Nahrung liegt sowohl im Sommer als auch im Winter im empfohlenen Bereich. Der Rohproteingehalt der Winternahrung ist im Vergleich mit der Literatur zumindest für die Ernährung von Jungtieren etwas zu gering. Die Tiere scheinen sich aber gut zu entwickeln. Deshalb sollte eine ERhöhung des Rohproteingehaltes in der Nahrung der Jungtiere nur in Erwägung gezogen werden, wenn ein schnelleres Wachstum erwünscht ist. Dabei muss jedoch der Kalzium- und Phosphatgehalt optimal sein, um Skelettschäden bei zu schnellem Muskelaufbau zu vermeiden. Die Verhältnisse im Löwenzahn scheinen optimal zu sein und sollten in diesem Fall als Vorlage dienen.

Im Vergleich mit den Literaturangaben scheint die Energieaufnahme zu gering zu sein. Angesicht der guten Statur der adulten (und der juvenilen) Tiere ist dies jedoch unwahrscheinlich. Untersuchungen zur Verdaulichkeit und zur Metabolismusrate der Tiere sind erforderlich, um die Ernährungssituation der Tiere besser beurteilen zu können. Auch ein vergleich mit wild lebenden Tieren wäre hilfreich.

Im Winter ist die Trockensubstanz- und Energieaufnahme der Tiere höher als im Sommer. Dies kann verschiedene Gründe haben. Die Tiere könnten druch eine erhöhte Trockensubstanzaufnahme den geringeren Proteingehalt der Winternahrung ausgleichen. im Winter kann die Verdauungseffizienz aufgrund der niedrigeren Körpertemperatur oder der erhöhten Futterpartikelgrösse verringert sein. Durch die niedrigere Temperatur kann aber auch die Metabolismusrate beeinträchtigt werden und somit der Energiebedarf sinken. Um alle Effekte von einander zu trennen bedarf es umfassender Experimente. Insbesondere Verdaulichkeitsuntersuchungen und Messungen der Metabolimusrate unter verschiedenen Temperaturen sind erforderlich.

Aufgrund der höheren Körpertemperatur können die beiden ranghöheren Tiere vermutlich mehr Energie aus der Nahrung ziehen als die beiden anderen. Es scheint für die Tiere von Vorteil zu sein, bereits vor der Fütterung eine bestimmte Temperatur zu erreichen. Demnach müsste die Verdauung von Tier C schlechter gewesen sein als die der anderen drei Tiere. Dies wäre auch ein Grund für die erhöhte Futteraufnahme im Winter, denn die Tiere erwärmen sich in dieser Jahreszeit langsamer als im Sommer.

Im Terrarium liegt ein Temperaturgradient vor, so dass sich die Tiere je nach Bedarf aufwärmen und wieder abkühlen können. die Aufzeichnungen des Datenloggers in einer Höhle zeigen, dass die Temperatur hier ausgeglichen ist und während der Ruhezeit der Tiere 3 - 5° höher liegt als an der Oberfläche. Dadurch kühlen die Tiere im Schutz der Höhlen während der Nacht weniger ab.

Die Reproduktion der Nashornleguane erfolgt saisonal. Klimatischer Zeitgeber könnten von grosser Bedeutung für den Reproduktionserfolg sein. Deswegen ist es sinnvoll, die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit denen auf Hispaniola anzugleichen. Die in 150 cm Höhe im Terrarium gemessene Temperatur entspricht weitgehend der Klimatabelle von Pedernales, einer dominikanischen Küstenstadt an der Grenze zu Haiti. Ohne die Aussenfenster des Terrariums wäre die erforderliche Abhühlung im Winter vermutlich schwieriger zu erreichen. Die Bewässerung sollte im Sommer stärker ausfallen als im Winter, weil auch in Pedernales in dieser Zeit der meiste NIederschlag fällt. Es sollte ausserdem in Erwägung gezogen werden, für morgendliche Taubildung zu soren, weil die Bewässerung der Höhlen die Luftfeuchtigkeit an der Oberfkäche und in 150 cm Höhe nur wenig erhöht. Viele Echesen nehmen Wasser bevorzugt in Tauform auf. Ein Versuch wäre deshalb interessant, um zu sehen ob dies auch auf Nashornleguane zutrifft.

Die Besatzdichte des Terrariums scheint mit maximal zwei Weibchen und einem Männchen optimal zu sein.

 

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Donnerstag, 14 Juni 2018 12:27

SCHNEIDER, M. (2015)

Behavioural and autonomic thermoregulation in Malayan sun bears (Helarctos malayanus) and polar bears (Ursus maritimus).

Dissertation

85 Seiten

Zoologisches Institut Universität Köln
Betreuung: T. Ziegler, L. Kolter
Kölner Zoo

Zusammenfassung:

Ziel der Studie war es, den Einfluss meteorologischer Variablen auf verhaltensgesteuerte und autonome Thermoregulation bei Eisbären (Ursus maritimus) und Malaienbären (Helarctos malayanus) zu untersuchen und zu bestimmen, bis zu welchem Grad Verhalten autonome Mechanismen ergänzt, um die energetischen Kosten für die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur möglichst gering zu halten. Die Untersuchungen wurden in neun Europäischen Zoos an insgesamt 17 Eisbären und zehn Malaienbären durchgeführt. Mithilfe der Infrarotthermographie, einer nicht invasiven Methode zur Ermittlung von Oberflächentemperaturen in Abhängigkeit von der Außentemperatur sowie von Oberflächen, die auf die Abgabe überschüssiger Wärme spezialisiert sind, wurden zehn adulte Malaienbären zwischen 5°C und 30°C und elf adulte Eisbären und zwei Jungtiere zwischen 0°C und 20°C untersucht. Zur Ermittlung von Verhaltensweisen, die zur Thermoregulation beitragen, wurden Verhaltensbeobachtungen mithilfe von instantaneous scan sampling bei Temperaturen zwischen 5°C und 34°C bei neun adulten Malaienbären und zwischen −2°C und 35°C bei zehn adulten Eisbären durchgeführt.
Aktivität sowie Körperhaltung, Wahl des Substrates und das Aufsuchen von Schatten beim Ruhen und das Auftreten von Hecheln wurden mittels direkter Verhaltensbeobachtungen alle 60 Sekunden über insgesamt 721 Stunden protokolliert. Lufttemperatur, relative Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit und Sonnenstrahlung wurden viermal stündlich gemessen.
Die thermographischen Untersuchungen ergaben, dass die thermoneutrale Zone von Malaienbären zwischen 24°C und 28°C liegt. Die Annahme, dass Eisbären Oberflächen, auf die Abgabe überschüssiger Wärme spezialisiert sind, so genannte Thermofenster, in der Schulterregion und den Beinen besitzen, konnte bestätigt werden.
Die Beobachtungen konnten zeigen, das Verhaltensweisen, welche zur Thermoregulation beitragen, wie Änderungen der Aktivität, Körperhaltung beim Ruhen und das Aufsuchen schattiger Ruheplätze, auftreten bevor Wärmeabgabe und Hecheln, was energetisch kostspielig wäre, eingesetzt werden und stark mit Lufttemperatur und Sonnenstrahlung korrelieren. Es konnten Temperaturschwellen für den Einsatz verschiedener thermoregulatorischer Mechanismen bestimmt werden. Die Ergebnisse wurden mit Hinblick auf ex‒situ und in‒situ Artenschutz diskutiert.

Abstract:

The aim of the study was to examine the effect of different meteorological variables on behavioural and autonomic thermoregulatory mechanisms in polar bears (Ursus maritimus) and Malayan sun bears (Helarctos malayanus) and to determine to which degree behavioural thermoregulation complements autonomic mechanisms to keep energy expenditure for the maintenance of body temperature low.
The study took place in nine European zoos including a total of 17 polar bears and 10 sun bears. Infrared thermography was used to non‒invasively determine surface temperature distribution in relation to ambient temperature and to detect body surfaces specialized for heat dissipation. Thermographic measurements were made on 10 adult Malayan sun bears at air temperatures between 5°C and 30°C and on 11 adult polar bears and two cubs between 0°C and 20°C.
To assess behaviours that contribute to thermoregulation, observations were conducted by instantaneous scan sampling at ambient temperatures ranging from 5°C to 34°C in nine adult sun bears and between −2°C and 35°C in 10 adult polar bears. Activity, body posture while resting, selection of substrate to rest on, choice of shady resting places, and the occurrence of shivering and panting were recorded in 60 second intervals for a total of 721 hours of direct observations. Simultaneously, ambient temperature, humidity, wind speed and solar radiation were recorded four times per hour.
Thermographic measurements revealed that the thermoneutral zone of sun bears that lies between 24 °C and 28 °C. The assumption that polar bears possess body surfaces specialised for the dissipation of excess heat in the shoulder region and limbs, so called thermal windows, could be confirmed.
Behavioural data showed that behaviours related to thermoregulation, such as changes in activity, body posture while resting, and the choice of shade and substrates for resting occurred in advance of heat dissipation and panting, which would increase the physiological costs, and were highly correlated to ambient temperature and solar radiation. Temperature thresholds for the initiation of various thermoregulatory behaviours could be defined. The results are discussed with respect to ex‒situ und in‒situ conservation.

 

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Donnerstag, 14 Juni 2018 09:12

KLEIN, B. (2011)

Verhaltensbeobachtungen an Philippinenkrokodilen (Crocodylus mindorensis) im Schaugehege des Kölner Zoos unter besonderer Berücksichtigung der Thermoregulation.

Bachelorarbeit

76 Seiten

Zoologisches Institut Universität zu Köln.
Betreuung: T. Ziegler
Kölner Zoo

Zusammenfassung:

In der vorliegenden Studie wurde das thermoregulatorische Verhalten der Philippinenkrokodile (Crocodylus mindorensis), in der neuen Schauanlage des Kölner Zoos untersucht.
Die Beobachtungsphase erstreckte sich vom 15. August bis zum 23. September 2011. Hierbei wurden vorrangig die Verhaltensweisen zur Regulation der Körpertemperatur erfasst, jedoch auch Verhaltensänderungen auf sozialer Ebene, im Hinblick auf die im Freiland nahende Paarungszeit, untersucht.
Aktivität und Thermoregulation wurden mit Hilfe des „Scan-Samplings“ in Verbindung mit „instantaneos sampling“ erfasst, während das Sozialverhalten mit Hilfe des „Behaviour-Sampling“ im „All occurrences“ Verfahren protokolliert wurde (MARTIN & BATESON, 1988). Insgesamt wurden an 30 Beobachtungstagen 1991 Scans festgehalten.
Die Ergebnisse zeigen, dass beide Tiere vermehrt ruhen als aktiv zu sein. Im Hinblick auf die nahende Paarungszeit, im Freiland, ist keine tendenzielle Erhöhung der Aktivität festzustellen. Die Hauptruhezeit der Krokodile liegt, im Rahmen meiner Beobachtungszeiten, innerhalb der zweiten Tageshälfte, während die Hauptaktivitätszeit in den frühen Morgenstunden zu verzeichnen ist.
Im Bezug auf die Gehegenutzung ist zu erkennen, dass die Tiere während der verschiedenen Tageszeiten unterschiedliche Land- und Wasserbewegungen aufzeigen. So befinden sie sich im Zeitraum von 7:00 bis 12:30 überwiegend im Wasser, während sich das Verhältnis mit zunehmender Tageszeit in Richtung des Landaufenthalts verschiebt. Zwar sind im Vergleich beider Individuen, im Bezug auf die gesamten Land- und Wasseraufenthalte, geringe Unterschiede zu verzeichnen, jedoch sind diese nicht signifikant. Die Tiere präferieren Landteile, welche über einen in den Boden integrierten Heizkörper verfügen. Die Wahl des Aufenthaltsortes ist an die Nutzung der Wärmequellen gekoppelt und umgekehrt. Ob die Krokodile die Ausrichtung ihrer Gliedmaßen an die verschiedenen Licht- und Wärmequellen anpassen, konnte nicht zweifelsfrei nachgewiesen werden. Vielmehr vermute ich, dass die Positionierung der Gliedmaßen eine Anpassung an die Lufttemperatur darstellt, da die bevorzugten Körperhaltungen die exponierte Fläche zum Medium Luft minimieren.
Im Bezug auf die im Freiland nahende Paarungszeit konnten keine Verhaltensänderungen auf sozialer Ebene festgestellt werden. Das Zuchtpaar zeigte  
zwar verschiedene Verhaltensweisen, jedoch sind diese nicht häufig genug um signifikante Aussagen zu treffen.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das neue Schaugehege im Kölner Zoo, den Tieren die Möglichkeit bietet ihre Körpertemperatur über angewandte Verhaltensweisen zu regulieren. Zwar kann die Frage nach den genauen Anpassungen noch nicht beantwortet werden, jedoch können diese Fragen im Rahmen weiterführender Studien geklärt werden. Dies sind gute Voraussetzungen um den Schutz dieser vom Aussterben bedrohten Art und den Aufbau einer Reservepopulation in Menschenhand zu gewährleisten.

Abstract:

This study investigates the behavioural thermoregulation of the Philippine Crocodile (Crocodylus mindorensis) in the new public enclosure at Cologne Zoo.
The observation took place during the period from 15. August to 23. September 2011. The focus was set to the thermoregulatory behaviour, but also examines behavioural changes on a social level, in terms of the approaching mating season.
Activity and thermoregulation were recorded by using the “scan-sampling” method in combination with “instantaneous sampling”, while the social behaviour was recorded by using the “behaviour-sampling”, in “all occurrences” method (MARTIN & BATESON, 1988).
It was proven, that the crocodiles are less active during the day. The highest activity level was shown early in the morning between 7:00-10:00am and decreases to midday, when the animals start to rest.
Both investigated individuals showed nearly the same land- and water-movement. During the morning, they spent most of the time inside the water and at midday they started to move onto land. They prefer land sectors which are equipped with heat-sources. It is not proven, whether the orientation of their limbs depends on the installation of heat sources or not. In my opinion, they rearrange their limbs as a result of the air- temperature, because they minimize their exposed skin-surface.
In terms of the approaching mating season in the wild, no changes of their social behaviour were recorded. The breeding pair shows different behaviours, but the frequency was not high enough to formulate significant results.
All in all, the new enclosure at the Cologne Zoo offers the animals the possibility, to regulate their body temperature as part of their natural behaviour. This provides for appropriate conditions to establish a European conservation breeding program of this critically endangered species.

 

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Freitag, 15 Juni 2018 08:39

WEISSENBÖCK, N. (2010)

Thermoregulation of African (Loxodonta africana) and Asian (Elephas maximus) Elephants: Heterothermy as an Adaptation of Living in Hot Climates.

Dissertation

73 Seiten

Ganzer Text

Institut für Zoologie, Universität Wien
Leitung: Univ.-Prof. Dr. Walter Arnold
Tiergarten Schönbrunn

Zusammenfassung:

Elefanten haben als größte landlebende Säugetiere die kleinste Körperoberfläche im Verhältnis zum Volumen. Dadurch ist der Wärmeaustausch mit der Umgebung so eingeschränkt wie bei keinem anderen Säugetier. In der Kälte kann dies vorteilhaft sein, bei Hitzeexposition jedoch enorme Probleme bereiten. Dies ist wahrscheinlich der Grund, warum Elefanten das Fell verloren und ihre Körperwärme maßgeblich über Veränderungen der Hautdurchblutung regulieren. Während einer Studie zum temperaturregulierenden Verhalten von Afrikanischen Zooelefanten mittels Infrarot-Thermographie konnte ich eine Abnahme der Hauttemperatur, vor allem an den sensiblen Ohren, als Reaktion auf Kälteexposition beobachten. Die effektive
Vasokonstriktion der Hautgefäße scheint es dem Elefanten zu ermöglichen in kühlen Klimaten zu leben, so zum Beispiel in der Subhimalajaregion, wo Asiatische Elefanten bis zur Schneegrenze vordringen, oder in Westafrika, wo nachts Temperaturen unter dem Gefrierpunkt herrschen können. Unter gemäßigten klimatischen Bedingungen konnte an den untersuchten Zooelefanten zahlreich auftretende, unabhängige thermische Fenster an ihrer gesamten Körperoberfläche beobachtet werden. Die Häufigkeit dieser stark vaskularisierten Regionen nahm mit zunehmender Lufttemperatur und Körpergewicht der Tiere zu. Die fein abgestimmte und lokal beschränkbare Veränderung der Hautdurchblutung scheint es dem Tier zu ermöglichen über einen weiten Bereich von Umgebungstemperaturen seine Körperwärme ohne zusätzlichen Energieverbrauch zu regulieren. Ob dies ausreicht auch mit heißen Klimaten zurecht zu kommen, war die zentrale Fragestellung dieser Arbeit. Einige Wüstensäugetiere, so etwa die Kamele, sind in der Lage eine erhöhte Körperkerntemperatur während des Tages zu tolerieren, um dann die überschüssige Wärme während der kühleren Nachtstunden abzugeben. Diese so genannte „adaptive Heterothermie“ reduziert beides, den Wasser- und den Energiebedarf für die evaporative Kühlung. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob diese Anpassung auch bei Elefanten existiert, deren Wärmeabgabe vorrangig durch die enorme Körpergröße eingeschränkt wird. Aufgrund der Schwierigkeiten physiologische Parameter bei Elefanten kontinuierlich über längere Zeiträume zu erfassen, habe ich zuerst an der Entwicklung einer präzisen und zuverlässigen
Methode zur Messung der Körpertemperatur bei Großsäugetieren gearbeitet. Das
entwickelte telemetrische Verfahren konnte erfolgreich an Afrikanischen (Loxodonta africana) und Asiatischen (Elephas maximus) Zooelefanten angewandt werden.
Zur Beantwortung der Kernhypothese dieser Dissertation, habe ich schlussendlich die Körpertemperatur von elf adulten Asiatischen Elefanten in ihrem natürlichen Lebensraum in Thailand über längere Zeiträume erfasst. Dabei zeigte sich, dass Asiatische Elefanten, die einem feuchten und warmen Klima ausgesetzt sind, tatsächlich eine ausgeprägte Heterothermie zeigen, selbst wenn sie mit ausreichend Wasser und Futter versorgt werden. Die gemessene Körpertemperatur erreichte ihr tägliches Maximum kurz vor Sonnenuntergang und zeigte eine tägliche Schwankung, die etwa 2.6 mal so groß war als vom generellen allometrischen Zusammenhang zwischen Körpergröße und der täglichen Variationsbreite bei Säugetieren zu erwarten war. Ich berechnete, dass Elefanten 26.5 MJ Wärme in ihren massigen
Körpern speichern können, was in etwa 10% ihres täglichen Energieverbrauches entspricht. Diese überschüssige Wäre wurde nachts durch eine Erhöhung der thermischen Konduktanz wieder abgegeben. Die Wärmeabgabe nahm während der ersten Nachtstunden umso mehr zu, je höher die maximale Lufttemperatur war. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Heterothermie in Elefanten eine adaptive und reguläre Reaktion auf hohe Lufttemperatur ist. Heterothermie ist also keine spezielle Wüstenanpassung, sondern scheint eine grundsätzliche thermophysiologische Reaktion bei Säugetieren zu sein, die an ihre physiologischen
Leistungsgrenzen stoßen.

Abstract:

Being the largest terrestrial animal on earth today, elephants have the smallest surface to volume ratio. Therefore, heat exchange with the environment is greatly restricted, as in no other terrestrial mammal. This may be of considerable advantage in the cold, but disadvantageous during exposure to heat. While studying the thermoregulatory behaviour of African zoo elephants via infrared thermography I observed, as a consequence of cold exposure, a reduction in skin temperature, particularly of the ears. The effective cutaneous vasoconstriction may enable the elephant to cope with low temperatures, e.g. in the sub-Himalayan region,
where Asian elephants travel up to the snow-line, or during the night in West Africa
where temperatures can drop below freezing. Under moderate temperate conditions, however, the studied zoo elephants abundantly showed small, independent thermal windows over their whole body surface. The frequency of these highly vascularised skin areas increased with increasing ambient temperature and body weight. The fine-tuned and locally restricted cutaneous blood flow may enable an animal to regulate its body heat without additional expenditure of energy over a wide area of ambient temperatures. Whether this is sufficient to cope with hot climate conditions was the central question of this thesis. Some desert mammals, such as camels, tolerate elevated core body temperature during the
day and dissipate the excess heat during the cooler night hours. This so-called “adaptive heterothermy” reduces both water and energy requirements for evaporative cooling. In this thesis I investigated whether this response also exists in elephants when primarily large body size constrains heat dissipation.
Owing to the difficulty obtaining physiological parameters continuously from large megaherbivores like elephants, I first had to develop a precise and reliable non-invasive method for determining the body temperature of large-bodied mammals. The telemetric procedure was employed successfully on African (Loxodonta africana) and Asian (Elephas maximus) zoo elephants. Finally, to answer the core hypothesis I measured body temperature over longer periods in eleven adult Asian elephants living in their natural habitat in Thailand. It became clear that Asian elephants exposed to the humid and hot climate, indeed showed pronounced heterothermia, even when supplied with plenty of water and food. Body temperature reached its daily peak before sunset and fluctuated with a daily range 2.6 times larger than expected from allometric relations between body size and daily range of body temperature in mammals. I estimate that elephants can store up to 26.5 MJ heat per day in their huge bodies, equivalent to about 10% of their daily energy expenditure. This heat load was dissipated during the night through an elevated thermal conductance. Heat dissipation increased during the first part of the night with a greater increase on days with higher maximum ambient temperature.
Heterothermy, therefore, is not a special desert adaptation, but rather seems to be a basic thermophysiological reaction of mammals pushed to their physiological limits.

 

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Donnerstag, 14 Juni 2018 13:00

WAGNER, F. (2012)

Vergleichende Untersuchungen der Liegepositionen ausgewählter Vertreter der Echten Füchse (Canidae: Vulpini) unter Berücksichtigung thermoregulatorischer Aspekte.

Comparative studies of lying positions of some fox representatives (Canidae, Vulpini) in consideration of thermoregulatory aspects.

Bachelorarbeit

67 Seiten

Spez. Zoologie und Evolution der Tiere, Prof. Dr. Lothar Beck
Philipps Universität Marburg
Opel-Zoo Kronberg

GOOGLE Books

Zusammenfassung:

Die folgende Arbeit befasst sich mit dem Liegeverhalten dreier Mitglieder des Tribus der Echten Füchse (Canidae: Vulpini). Es soll herausgefunden werden, welche Liegepositionen Eisfuchs (Alopex lagopus), Rotfuchs (Vulpes vulpes) und Löffelhund (Otocyon megalotis) einnehmen, wobei deren Dauer und Häufigkeit berücksichtigt werden. Da die Arten verschiedene Habitate bewohnen und ein Einfluss der Umgebungstemperatur vermutet wird, werden zusätzlich die thermoregulatorischen Anpassungen der Arten mit einbezogen.

Es stellt sich heraus, dass sie Ergebnisse teils stark von den Literaturangaben über die beobachteten Liegepositionen verschiedener Mammalia abweichen.

Der Einfluss der Temperatur auf die Wahl dieser Liegepositionen ist bei allen Tieren unterschiedlich stark:

Für die Eisfüchse (Alopex lagopus) ist selbst im Winter in unseren Breiten warm, weshalb sie bei den kältesten in dieser Untersuchung gemessen Temperaturen nahezu alle Liegepositionen einnehmen. Auch die Farmfüchse (Vulpes vulpes) haben aufgrund ihres langen Fells keine Probleme mit Temperaturen, die um den Gefrierpunkt oder knapp darüber liegen. Die Wildformen des Rotfuchses (Vulpes vulpes) zeigen, ebenso wie die Löffelhunde (Otocyon megalotis), eine Abhängigkeit der Wahl mancher Liegepositionen.

Beobachtet werden ausschließlich Tiere aus in Menschenobhut. Der Zeitraum liegt im Frühjahr 2012, bis zum Sommer werden noch vereinzelt Daten aufgenommen. Als Untersuchungsmethode wird das scan sampling mit dem continuous recording kombiniert.

Abstract:

In this study the lying behaviour of three fox representatives (Canidae, Vulpini) was observed. The aim was to find out which lying positions were shown by the Arctic Fox (Alopex lagopus), Red Fox (Vulpes vulpes) and Bat-Eared Fox (Otocyon megalotis), together with their duration and frequency. Because these species live in different habitats and an influence of surrounding temperature is assumed, thermoregulatory adaptions of the species were included.

The results are very different in comparison to data of observed lying positions of selected mammals in literature.

In influence of temperature on the selection of lying position is different in all animals.

For the Arctic Fox (Alopex lagopus) winter temperatures in our temperate zone are too warm and that’s why they show all lying positions also in the lowest temperatures measured for this study. Also the Foxes (Vulpes vulpes) with their long coat have no problems with temperatures when they are around freezing temperature. The wild variety of Red Foxes (Vulpes vulpes) and the Bat-Eared Foxes (Otocyon megalotis) show a dependency in their selection of a lying position.
Only animals in captivity were observed during spring 2012 and partly until summer. As observations methods scan sampling and continuous recording were used in combination.

 

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© Peter Dollinger, Zoo Office Bern hyperworx